本州日本海沿いの遠隔地における降雪中の無機小球体粒子の組成と長距離輸送

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(1)BUNSEKI KAGAKU Vol. 65, No. 4, pp. 211–219（2016） © 2016 The Japan Society for Analytical Chemistry. 211. アナリティカルレポート. 本州日本海沿いの遠隔地における降雪中の無機小球体粒子の組成と長距離輸送今井. ＊1. 昭二，山本. 祐平，上村健 1. 2. 石炭火力発電所は小球形粒子の形状を持ったフライアッ. 1 緒言. シュの発生源になる場合がある．南半球では湖の底質中の. 経済的発展のめざましい中国をはじめ東アジア地域で. フライアッシュ粒子の痕跡から，フォークランド島や南極. は，エネルギーの使用量の増加に対して大気汚染物質の排. 大陸への汚染物質の長距離輸送を検証している．富士山. 出対策が遅れている．冬期には暖房による石炭の需要が増. 頂（海抜 3776 m）ではフライアッシュ等の無機小球体粒子. 大し長距離輸送による越境汚染が懸念される．微小粒子状. の自由対流圏における長距離輸送も考えられている．本. 物質（PM2.5）の主成分である二次生成粒子の硫酸塩エアロ. 研究グループは，四国・高知県の梶ヶ森山頂（海抜. ゾルを形成する二酸化硫黄は化石燃料に由来する．最近，. 1399.4 m）で採取した樹氷，降雪及び雨氷の冬期湿性沈着. 板橋らによって，西日本の非海塩性硫酸イオン（nss-SO4）. を研究対象にしてきた. への年間の寄与率は中国約 60 ％，韓国約 8 ∼ 11 ％，その. 方の影響が強い場合日本国内の都市起源の Fe 粒子が観測. 他の地域約 23 ％及び日本 5.9 ％，火山 4.4 ％との推定値. された．国内の影響を受けにくい降雪や樹氷中には国内に. 1）. 10）. 11）. 12）∼15）. ．希少試料の雨氷中で，近畿地. が報告された．中国起源の SO2 の nss-SO4 への変換率は，冬. 顕著な発生源が見当たらない石炭フライアッシュ様の無機. 期では四国において 80 ∼ 100 ％，韓国の SO2 では 40 ∼. 小球体粒子が多く観測された. 60 ％，日本の SO2 では 20 ％以下であった．. プは無作為に選択した数十個の小球体粒子について低真. 1）. 12）∼14）. ．最近，同研究グルー. 15）. 冬期モンスーンの影響下では 24 時間で大陸から日本列. 空卓上型の走査型電子顕微鏡 ─ エネルギー分散型 X 線分光. 島へ大気塊が到達でき，かつ海上では筋状の雲が発生し湿. 法（SEM-EDX）により分析した組成を基に 6 カテゴリーに. 潤状態で輸送される．中国国内で排出された大気汚染物質. 分類した．カテゴリー別の粒子の構成比と長距離輸送過程. は，対流混合層から一部が自由大気とその境界（高度約. が強く関連することを見いだした．フライアッシュ粒子の. 1000 m）付近の移行層に流入して日本へ長距離輸送され. 組成には，主成分以外にも粒径により微量成分にも特徴が. る．降雪雲の雲底は，日本上空で高度 1000 m 付近，雲頂. ある. 高度は−20 ℃ ラインに相当する高度 2500 ∼ 3000 m 付近. 経路の関連性は，起源解明や長距離輸送機構の研究の観点. が多い．粒子径 f 0.1 ∼ 1 μm の蓄積モードの粒子は降雪雲. から興味深い．. 20）∼22）. ．発生源と直結する小球体粒子と大気塊の移流. の凝結核になり湿性沈着しやすい．陸から海上に輸送され. 本研究では，中国東北部から 1400 km の距離で円弧状に. た粒径 1 ∼ 10 μm のエアロゾルの滞留時間は 10 ∼ 20 時間. 位置する本州日本海側の清浄な山岳及び遠隔地の観点か. である．朝鮮半島における鉛エアロゾルの滞留時間は湿. ら，広島県西部から岩手県までの遠隔地域（広島県恐羅漢. 潤状態の夏期 3 か月平均で 1.0±0.21 day，乾燥状態の冬期. 山，広島県庄原市，岡山県蒜山高原，兵庫県鉢伏山，京都. で 2.3±0.11 day である．長距離輸送の研究では，高度. 府丹後半島，福井県勝山市，岐阜県大日ヶ岳，新潟県妙. 2000 m での航空機観測や国内の人為活動の影響が小さい. 高・安塚，岩手県八幡平・雫石）を新たな研究対象地域に. 離島での観測が有効であるが，研究条件に厳しい制約が. 選択した．その目的は，本州日本海側沿いにおける冬期湿. ある．近隣都市部の影響の少ない地域における降雪及び樹. 性沈着中の無機小球体粒子のカテゴリーごとの分率と長距. 氷などの冬期湿性沈着を利用した研究は，無電源地帯での. 離輸送の関連性を明らかにすることである．. 2）. 3）. 4）. 5）∼9）. 研究に有効である. ＊ 1. 2. ．. E-mail : [email protected] 徳島大学大学院ソシオ・アーツ・アンド・サイエンス研究部基礎科学研究部門 : 770-8502 徳島県徳島市南常三島町 1-1 株式会社日立ハイテクノロジーズ大阪オフィス : 532-0003 大阪市淀川区宮原 3-3-31. 2 実験 2・1 装置と標準操作樹氷及び雪試料の沪過方法と一粒子分析法は，既報. 13）15）. に従った．試料を ADVANTECH 製ニトロセルロース混合エステルメンブレンフィルター（直径 f 47 mm，25 mm;.

(2) B U N S E K I K A G A K U. 212. Fig. 1. Vol. 65 （2016）. Location of the sampling site. Site No.: 1, Mt. Kajigamori (Kochi pref.); 2, Mt. Tsurugisan (Tokushima pref.); 3, Mt. Osorakan (Hiroshima pref.); 4, Shobara city (Hiroshima pref.); 5, Hiruzen Kogen (Okayama pref.); 6, Mt. Hachibuseyama (Hyogo pref.); 7, Tango Peninsula (Kyoto pref.); 8, Katsuyama city (Fukui pref.); 9, Mt. Dainitigatake (Gifu pref.); 10, Mt. Myokosan (Niigata pref.); 11, Mt. Hishiagatake (Niigata pref.); 12, Mt. Iwate; 13, Mt. Shimokura(Hachimantai) (Iwate pref.).. 細孔 0.45 μm）で吸引沪過後沪過物を室温乾燥した．2014. では期間内の複数点を起点時刻に用いた．樹氷では，降雪. 年試料には f 47 mm, 2015 年試料には f 25 mm のフィル. 時と同じ時刻を用いた．直接に降雪が観測できなかった場. ターを用いた．沪過密度を考慮して前者では 500 g 沪過，. 合，直近の気象庁 AMeDAS と“過去の気象データ観測”. 後者では 125 g を基本にした．沪過残査を直接に SEM-EDX. を用い降雪時間帯を求めた．. 24）. 25）. 装置に導入し粒径 3 μm 以下の粒子の分析を行った．SEMEDX 分析は，日立ハイテクノロジーズ製低真空卓上型. 2・3 ロケーション. SEM の TM3000 型または TM3030 型（加速電圧 15.0 kV，. Fig. 1 には，試料採取地点とロケーションを示した．採. 収集時間 30.0 s）に EDX オプション SwiftED3000 を装着し. 取地点（No., 標高）は，高知県梶ヶ森山（No. 1; 1390 m），. て，粒子に対して最大面積となるように面測定を行った．. 徳島県剣山（No. 2; 1955 m），広島県恐羅漢山（No. 3;. 本法における検出限界を低濃度粒子における質量濃度％. 1330 m, 850 m），広島県庄原市・七塚（No. 4; 315 m），岡. の標準偏差（σ）の 3 倍（3σ）として示した．成分元素の. 山県蒜山高原（No. 5; 500 m, 530 m），兵庫県鉢伏山（No.. 検出の是非は，検出限界を閾にした．. 6; 1200 m），京都府丹後半島（No. 7; 650 m），福井県勝山市・横倉（No. 8; 410 m），岐阜県大日ヶ岳（No. 9; 1260 m），. 2・2 後方流跡線解析と気象データ. 新潟県妙高・神奈山（No. 10; 1000 m），新潟県安塚・菱ヶ. 後方流跡線解析には，web 公開プログラム CGER-. 岳（No. 11; 960 m），岩手県雫石・岩手山（No. 12; 1200 m），. （NIES-CGER, 2013） METEX の“トラジェクトリー解析”. 岩手県八幡平・下倉山（No. 13; 1130 m）であった．Table 1. を用いた．起点には，高度 1500, 2000, 3000 m を用い，大. に試料採取点の経緯情報をまとめた．広島県西部と岩手県. 23）. 気エアロゾルの滞留時間の 3 倍に相当する 72 時間前まで. は，遼寧省瀋陽（Shengyang）から 1100 km と 1460 km, 吉. 計算した．短時間の降雪では降り止み時及び長時間の降雪. 林省長春（Changchun）から 1200 km 及び 1360 km; 黒竜.

(3) Hiruzen Kogen. Tango Peninsula. Katsuyama city Yokokura. Katsuyama city Yokokura. Mt. Hishiagatake. Mt. Hishiagatake. Mt. Shimokura. s17. s18. s19. s20. s21. s22. s23. Iwate (Hachimantai). Niigata (Joetsu). Niigata (Joetsu). Fukui. Fukui. Kyoto. Okayama. Snow. Snow. Snow. Snow. Snow. Snow. Snow. Snow. Snow. Hiroshima. Shobara Nanatsuka. s16. Hiroshima. Mt. Osorakan. s15. Rime. Rime. Kochi. Rime. s14. Mt. Kajigamori. s10. Tokushima. Snow. Snow. Snow. Mt. Tsurugizan. s9. Iwate (Shizukuishi). Gifu. s13. Mt. Iwate. s8. Snow. Rime. Mt. Dainitigatake. s7. Niigata. Snow. Snow. Mt. Myokosan. s6. Kyoto. Snow. Snow. Snow. Snow. Sample. s12. Tango Peninsula. s5. Hyogo. Okayama. Hirosima. Hirosima. Prefecture. 1130 m. 960 m. 960 m. 410 m. 410 m. 520 m. 530 m. 315 m. 850 m. 1400 m. 1955 m. 1200 m. 1400 m. 1000 m. 650 m. 1200 m. 500 m. 315 m. 1330 m. Altitude [m]. 140° 56'. 138° 30'. 138° 30'. 136° 30'. 136° 30'. 135° 12'. 133° 37'. 132° 58'. 132° 08'. 133° 45'. 134° 05'. 140° 57'. 136° 51'. 138°9'. 135° 12'. 134° 32'. 133° 37'. 132° 58'. 132° 08'. Longitude [deg]. 39° 53'. 37°01'. 37° 01'. 36° 07'. 36° 07'. 35° 41'. 35° 17'. 34° 49'. 34° 35'. 33°45'. 33°50'. 39° 49'. 35°59'. 36° 54'. 35°41'. 35° 23'. 35° 16'. 34° 49'. 34° 35'. Latitude [deg]. Feb. 4, 2015. Feb. 5, 2015. Feb. 5, 2015. Feb. 3, 2015. Feb. 3, 2015. Jan. 29, 2015. Feb. 19, 2015. Jan. 30, 2015. Feb. 18, 2015. Feb. 21, 2014. Jan. 22, 2014. Jan. 22, 2014. Dec. 24, 2013. Dec. 24, 2013. Nov. 28, 2013. Jan. 31, 2014. Feb. 8, 2014. Feb. 1, 2014. Jan. 27, 2014. 0:00. 15:00, 18:00. Jan. 27, 2015 Jan. 31, 2015. 6:00. 6:00, 18:00. 6:00. 0:00. 17:00. 6:00. 6:00. 3:00. 6:00. 6:00. 6:00. 6:00. 6:00. 6:00. 3:00. 7:00. 4:00. 14:00. 19:00. 16:00. 6:00. 13:00. Time. Jan. 28, 2015. Feb. 2, 2015. Feb. 3, 2015. Feb. 1, 2015. Jan. 28, 2015. Feb. 19, 2015. Jan. 30, 2015. Feb. 18, 2015. Feb. 21, 2014. Jan. 22, 2014. Jan. 22, 2014. Dec. 24, 2013. Dec. 24, 2013. Nov. 28, 2013. Jan. 31, 2014. Feb. 8, 2014. Jan. 31, 2014. Jan. 26, 2014. Mar. 7, 2014. Jan. 26, 2014. Jan. 27, 2014 Mar. 9, 2014. Dec. 20, 2013. Jan. 26, 2014. Trajectry date. Dec. 20, 2013. Jan. 28, 2014. Sampling date. Data of sampling site, sampling time, and starting time of backtrajectry. s11. Hiruzen Kogen. Mt. Hachibuseyama. s3. Shobara Nanatsuka. s2. s4. Mt. Osorakan. Sampling site. s1. Sample No.. Table 1. アナリティカルレポート今井，山本，上村 : 本州日本海沿いの遠隔地における降雪中の無機小球体粒子の組成と長距離輸送 213.

(4) B U N S E K I K A G A K U. 214. 江省ハルビン（Harbin）から共に 1300 km の距離にある．. Vol. 65 （2016）. た．カテゴリー : 1, FA: Si-Al-Fe-(Ca, Mg)-(K, Na) 粒子群 ; 2, FTi: Si-Al-Fe-Ti 粒子 ; 3, P1: Si-Al-Fe 粒子群 ; 4, P2: Si-Al-Fe-. 2・4 無機小球体粒子の分類とパターン化. (Ca, Mg) 粒子群 ; 5, P3: Fe を含まず Si-Al または Si の粒子. 樹氷及び降雪中の無機微小粒子は主に石炭フライアッ. 群 ; 6, UPFe: Fe や Fe-Si の都市起源粒子である．. シュ粒子である．典型的な石炭フライアッシュは Si-Al-. Fig. 2 には，既報において後方流跡線のタイプ別に集. Fe-(Ca, Mg)-(K, Na) の全元素を含む．フライアッシュ粒子. 計された粒子のカテゴリーごとの平均分率を表す六軸放射. における特異的組成は Fe, Ca, Ti 濃度に現れるので特徴. 状グラフを示した．ここで，中国華北部型と朝鮮半島（黄. 化できる．本研究において Si, Al, Fe, Ti,(Ca, Mg),(K, Na). 海経由）型（Fig. 2（A））では，FA と FTi に偏り，中国東. の元素によって小球体粒子を 6 種類のカテゴリーに分類し. 北型と朝鮮半島（東北経由）型（Fig. 2（B））では P1 が特. 20）. 20）. 15）. 徴的であり，近畿型（日本都市型に再定義）（Fig. 2（C））では UPFe が特徴的であった．これ以降，六軸放射状グラフの軸のラベルとスケール等は Fig. 2 に統一する．. 3 結果と考察 3・1 無機小球体粒子の測定結果 Fig. 3 には，代表的な粒子 a）FA（Fig. 3（A）No. s12）， b）FTi（（B）No. s13），C）P1（（C）No. s7），d）P2（（D），f）UPFe（（F）No. s23）の No. s17），e）P3（（E）No. s16） Fig. 2 H e x a g o n a l d i a g r a m m o d e l s o f t h e distribution of inorganic small spherical particles in winter wet depositions collected at the sumit of Mt. Kajigamori and aerosol in Tokushima city, Japan(Cited from ref. 15.) Hexagonal chart pattern: (A) Huabei chart, (B) Dongbei chart, (C) Japan urban chart.. Fig. 3. SEM-EDX 測定の結果を示した．No. s7 中の粒子は，他の試料と比較しても非常に少なかった．Table 2 には，降雪及び樹氷中の無機微小球体粒子のカテゴリー別の観測個数と分率を試料採取時の気温，雪温及び pH，電気伝導度（EC）と共にまとめた．2014 年試料及び既報の高知・ 15）. 梶ヶ森山頂（No. 1）の試料において観測数が少なかった P3. SEM image and EDX spectra of inorganic small spherical particles in the residue of rime and snow. Sample and SEM image magnification: (A) No. s12, ×6000; (B) No. s13, ×6000; (C) No. s7, ×12000; (D) No. s17, ×7000; (E) No. s16, ×6000; (F) No. s23, ×7000..

(5) アナリティカルレポート今井，山本，上村 : 本州日本海沿いの遠隔地における降雪中の無機小球体粒子の組成と長距離輸送. Table 2. Data of temperatures, snow depth, sample weight filtered, pH, EC, number of particlus and its ratio％. Sample No.. Atmospheric temp./℃. s1. 0.0 −1.2 AMeDAS −1.9 −1.2 −1.3 0.2 −3.1 −7.2 −3.2 −2.7 −2.7 −7.1 −7.1 −2.9 −1 ̶ −0.6 −0.4 −0.5 −0.7 −0.3 −0.3 −6.3. s2 s3 s4 s5 s6 s7 s8 s9 s10 s11 s12 s13 s14 s15 s16 s17 s18 s19 s20 s21 s22 s23. 215. Snow temp./ ℃. Depth/ mm. Weight/ g. pH. EC/ −1 μScm. Number of particles (ratio％) FA. −0.1. 48. 500. 3.76. 47.5. 23 (44). ̶. ̶. 275. ̶. ̶. −6.0 −0.6 −1.0 0.0 −3.7 −3.5 −8.1 −0.7 −0.7 −2.8 −2.8 −3.2 −1.3 ̶ −0.3 −0.3 −0.3 −0.1 −1.7 −2.4 −5. 30 500 160 85 210 200 ̶ ̶ 88 ̶ 110 ̶ 40 ̶ 68 108 380 120 20 85. 500 500 500 500 500 500 499 198 374 500 498 500 128 126 126 125 125 125 125 125 125. 3.90 4.07 3.72 4.04 4.47 3.99 4.43 ̶ 3.95 3.73 3.78 3.81 4.51 4.61 4.6 4.22 4.4 4.32 4.34 4.31 4.78. 41.9 53.0 125.8 85.8 2.9 70.5 8.9 ̶ 26.6 109.3 71.1 86.6 56 10.2 50 113 33 66 40 41 10. FTi. P1. P2. P3. UPFe. Sum. 7 (13). 16 (31). 3 (6). 3 (6). 0 (0). 52 (100). 10 (23). 13 (30). 12 (28). 4 (9). 2 (5). 2 (5). 43 (100). 11 (19) 33 (51) 38 (48) 11 (27) 3 (27) 18 (45) 29 (85) 14 (37) 10 (31) 41 (68) 49 (78) 30 (63) 20 (69) 1 (3) 21 (64) 10 (26) 14 (33) 15 (38) 19 (39) 31 (72) 16 (41). 9 (16) 32 (49) 22 (28) 30 (73) 1 (9) 22 (55) 5 (15) 6 (16) 10 (31) 19 (32) 8 (13) 17 (35) 9 (31) 0 (0) 5 (15) 3 (8) 4 (9) 4 (10) 7 (14) 6 (14) 6 (15). 33 (57) 3 (5) 0 (0) 0 (0) 18 (23) 2 (3) 0 (0) 0 (0) 1 (9) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 15 (39) 3 (8) 11 (34) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 6 (10) 0 (0) 1 (2) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 31 (92) 0 (0) 2 (6) 5 (15) 17 (45) 2 (5) 9 (21) 3 (7) 5 (13) 3 (8) 10 (20) 2 (4) 3 (7) 1 (2) 8 (21) 0 (0). 2 (3) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 2 (18) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 2 (6) 0 (0) 6 (16) 13 (30) 13 (33) 11 (22) 0 (0) 9 (23). 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 4 (36) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 1 (3) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 2 (5) 0 (0). 58 (100) 65 (100) 80 (102) 41 (100) 11 (99) 40 (100) 34 (100) 38 (100) 32 (100) 60 (100) 63 (100) 48 (100) 29 (100) 34 (101) 33 (100) 38 (100) 43 (100) 40 (102) 49 (99) 43 (100) 39 (100). 粒子は，2015 年冬期の京都・丹後半島（No. s18），福井・. よって経路が異なった．寒気の流入経路によって後方流跡. 勝山（No. s19, s20），新潟・菱ヶ岳（No. s21），岩手・八. 線を類型別に分類した．ここで，ロシアの日本海沿岸部. 幡平下倉（No. s23）において高い分率で観測された．岐. ∼ 中国黒竜江省を経由する場合をロシア型と新しく定義. 阜・大日ヶ岳（No. s7）では，10 視野で観測された粒子数. した．. は 11 個のみであった．この降雪（No. s7）の EC＝2.9 μS −1. 15）. Table 3 は，粒子組成を 1500 m の後方流跡線に基づいた. は，他の試料と比較して非常に低い．東海地方から関. 分類法にしたがって集計した結果を示す．ここで No.. 東地方にかけて，とくに都心部や山梨県甲府で記録的な大. s10, s11, s14 は，朝鮮半島型に属するが，さらに No. s10,. 雪をもたらした南岸低気圧の通過前の降雪を直接採取し. s11 では 1500, 2000 m の後方流跡線が 72 時間前に中国東. た．南岸低気圧の通過前は，太平洋沿岸から流入した湿っ. 北部に遡ったので朝鮮半島（東北経由）型に分類した．ロ. た大気と前線上の寒気に起因した降雪であった．徳島・剣. シア型には試料 No. s18, s19, s20, s21, s23 が属した．ここ. 山樹氷 No. s9, 広島・庄原降雪 No. s16, 岩手・八幡平下倉. で No. s23 は，1500, 2000 m の後方流跡線が都市部を通過. cm. −1. 降雪 No. s23 のそれぞれ EC＝8.9, 10.2, 10.0 μS cm. が低. い値であった．. 15）. していないこと，及び気象レーダーでは 50 時間前に秋田 25）. 県に上陸した時降雪を観測したこと，低い EC（10.0 μS −1. cm ）と UPFe が観測されなかったことから国内の影響は 3・2 後方流跡線と小球体粒子組成. 小さかったことが分かる．日本上陸の 22 時間前にはロシ. Fig. 4 は，後方流跡線と粒子組成の六軸放射状グラフを. ア沿岸部から中国黒竜江省付近に位置したため，ロシア型. 示した．ここで，高度 1500 m は，地表面の直接的な影響. に分類した．. が無くなる自由大気下層を代表する 850 hPa 面の高度であ. 3 高度の流跡線の経路が異なった試料 No. s16では，1500 m. り，大気境界層中の対流混合層の上端（高度 1000 m 付近）. 流跡線は 36 時間前に京都・丹後半島へ遡り雪（No. s18）. に近い層には地上から発生した物質が溜まりやすい．航空. を降らせた．pH は，4.22 → 4.61 に変化し，EC は 113 → 10.2. 機観測のサンプリング高度に相当する高度 2000 m は，地. μS cm. 上の影響を直接受け難く，かつ降雪雲内の高度である．高. 算により粒子は FA（26 → 2.3 ％），FTi（8 → 0.7 ％），P1. 度 3000 m の大気は，降雪雲の雲頂に近く 700 hPa 面にあ. （45 → 4.1 ％），P2（5 → 0.5 ％），P3（16 → 1.4 ％）となる．. たる．高度 1500，2000, 3000 m の後方流跡線は同じ経路の. 各粒子の減少は単純な沈着として説明できるが P1 粒子の. 場合が多かった．ただし，No. s9, s10, s11, s16 では高度に. 増加（87 ％相当）分に対して 2000 m 流跡線の影響の問題. −1. へ 0.09 倍に減少した．EC の減少率を基に比例計.

(6) 216. B U N S E K I K A G A K U. Vol. 65 （2016）. Fig. 4 Back-trajectries at 1500, 2000 and 3000 m alt. above each sampling site and hexagonal diagram model of distribution of inorganic small spherical particles Line: 1500 m solid, 2000 m broken, 3000 m dotted. 48 h; ■, 60 h; □, 72 h.. Back-time ●12 h; ○, 24 h; ▲, 36 h; △,.

(7) アナリティカルレポート今井，山本，上村 : 本州日本海沿いの遠隔地における降雪中の無機小球体粒子の組成と長距離輸送. Table 3 Pattern Trajectry type. Average of ratio of inorganic sphere particules. (A) Huabei type. (B) Korea Peninsula (Yellow Sea) type. s4, s6, s8, s9, s12, s13, s15, s22. ref. 15. s14. ref. 15. (n＝8) ave.±std.. (n ＝7) ave.±std.. (n ＝1). Particles. (n ＝7) ave.±std.. FA FTi P1 P2 P3 UPFe. 62±19 35±22 2±4 1±1 0±0 1±2. 52±10 35±10 4±4 6±3 3±4 0±0. 63 35 2 0 0 0. 50±16 24±18 10±12 11±14 5±5 0±0. Sample No.. 217. Korea Peninsula (Dongbei) type. Dongbei type s1, s2, s3, s5. ref. 15. (n＝4) (n＝5) ave.±std. ave.±std. 34±15 21±9 35±15 6±3 4±3 1±3. (C). (D). Russia type. Japan urban type. s10, s11. ref. 15. s18, s19, s20, s21, s23. (n ＝2) ave.. (n ＝3) ave.±std.. (n ＝5) ave.±std.. (n ＝1). (n＝2) ave.. 29 19 31 4 2 2. 24±11 17±13 34±25 4±5 9±3 12±17. 35±6 11±3 24±12 5±3 25±7 0±0. 27 9 9 0 18 36. 5 19 20 7 0 51. 14±12 26±13 46±9 6±5 5±3 7±13. s7. ref. 15 (Kinki type). プの特徴と一致した．全国の湿性沈着に関して，粒子組 15）. 成に明確な特徴が現れた． 3・3 粒子組成パターンからの分類陸から海上に輸送されたエアロゾル粒子の滞留時間の粒径依存性は，粒径 1 μm から 10 μm では，10 時間から 20 時間であると三浦らによって報告されている．関根らに 2）. 3）. よれば，鉛エアロゾルの滞留時間は大気境界層内で湿潤な気候の夏期では 3 か月平均 1.0±0.21 day であり乾燥した冬期には 2.3±0.11 day であると報告されている．冬期モンスーンの影響下にある気象条件では，日本海上空では蒸発した水蒸気と寒気による雲の発生により湿潤な状態である．そこで，無機小球体粒子の組成には，試料採取地点から滞留時間に相当する 24 時間前. の大気塊の状. 2）3）. 態が強く影響する．試料 No. s23 は，日本に大気塊が上陸する時点を起点として 24 時間前の位置とした． Fig. 6 には，pattern A ∼ D にパターン分類した各試料に Fig. 5 H e x a g o n a l d i a g r a m p a t t e r n o f t h e distribution of inorganic small spherical particles in winter wet depositions summarized in table 3 Hexagonal diagram pattern: (A) Huabei and Korea Peninsula(Yellow Sea) types, (B) Dongbei and Korea Peninsula(Dongbei) types, (C) Russia type, (D) Japan urban type.. おける 24 時間前の大気塊の位置をプロットした．5 地域（area A，area B と B2，area C，area D）が現れた．国内の石炭火力発電所から提供されたフライアッシュの粒子組成はそれぞれ個性的であった．それぞれの area に粒子組 15）. 成を特徴付ける粒子の発生源が存在する可能性がある． UPFe 以外の無機小球体粒子は主に石炭フライアッシュであることから地域の石炭燃焼排出物の影響を受けたと考え. が残る．故に，No. s16 は，Table 3 の集計から外した． Fig. 5 には，Table 3 のグループごとの平均値を用い作成した六軸放射状グラフを示した．ここでグラフパターンから中国華北型と朝鮮半島（黄海経由）型は同じ区分（pattern（A）），中国東北型と朝鮮半島（東北経由）型は同じ区分（pattern（B））に入る．ロシア型（pattern（C））と日本都市型（pattern（D））の区分は独立している．ロシア型以外は，高知・梶ヶ森山頂での観測されたそれぞれのタイ. られる．謝辞本研究の一部は JSPS 科研費 26340084 の助成を受けたものです．SEM-EDX の測定とご助言とご協力いただいた株式会社日立ハイテクノロジーズに感謝いたします．岩手県と広島県庄原市の降雪試料は，それぞれ岩手大学菊池洋一先生，県立広島大学西本潤先生に採取いただきました．ここに謝意を表します．.

(8) B U N S E K I K A G A K U. 218. Vol. 65 （2016）. Fig. 6 Classification of types of inorganic small spherical particles based on 24 h back-time trajectory of air mass at 1500 m alt Area: area A based on pattern A(○); area B and area B2 based on pattern B(●); area C based on pattern C (△); area D based on pattern D (◇).. 文献 1) 板橋秀一，速水洋 : 大気環境学会誌，50, 138 (2015). 2) 三浦和彦 : エアロゾル研究，15, 327 (2000); 三浦和彦，松田和秀，日高真己子，中江茂，小島紘 : 大気電気研究，45, 32 (1994). 3) 関根嘉香，橋本芳一 : 大気環境学会誌，26, 216 (1991). 4) 畠山史郎 : 大気環境学会誌，47, 111 (2012). 5) 永淵修，田上四郎，石橋哲也，村上光一，須田隆一 : 地球化学，27, 65 (1993). 6) O. Nagafuchi, R. Suda, H. Mukai, M. Koga, Y. Kodama : Water, Air and Soil Pollut., 85, 2351 (1995). 7) 斎藤勝美，世良耕一郎，吉村啓司，児玉仁，永淵修 : NMCC 共同利用研究成果報文集，1, 304 (2004). 8) 永淵修 : 日本生態学会誌，50, 303 (2000). 9) 向井人史，田中敦，藤井敏博 : 大気環境学会誌， 34, 86 (1999). 10) N. L. Rose, V. J. Jones, P. E. Noon, D. A. Hodgson, R. J. Flower, P. G. Appleby : Environ. Sci. Technol., 46, 9881 (2012).. 11) 小林拓，三浦和彦，兼保直樹，五十嵐康人 : エアロゾル研究，25, 167 (2010). 12) 今井昭二，黒谷功，伊藤聡史，山本孝，山本裕史 : 分析化学 (Bunseki Kagaku), 60, 179 (2011). 13) 佐名川洋右，耒見祐哉，山本祐平，上村健，今井昭二 : 分析化学 (Bunseki Kagaku), 63, 351 (2014). 14) 佐名川洋右，耒見祐哉，山本祐平，今井昭二 : 自然科学研究 (Nat. Sci. Res.), 28, 7 (2014). 15) 耒見祐哉，佐名川洋右，山本祐平，上村健，今井昭二 : 分析化学 (Bunseki Kagaku), 63, 837 (2014). 16) 鈴木健一郎，冨安文武乃進，二瓶好正 : 分析化学 (Bunseki Kagaku), 53, 7 (2004). 17) 中野智，平野雅子，冨安文武乃進，二瓶好正 : 分析化学 (Bunseki Kagaku), 53, 45 (2004). 18) 瀧井貴紀，鈴木健一郎，中野智，吉沢美由紀，野島雅，冨安文武乃進，二瓶好正 : 分析化学 (Bunseki Kagaku), 53, 897 (2004). 19) 佐藤基和，鈴木健一郎，瀧井貴紀，中野智，野島雅，冨安文武乃進，二瓶好正 : 分析化学 (Bunseki Kagaku), 54, 897 (2005). 20) 尾張真則，後藤誠，大岩直澄，福田昭浩，武藤義一，二瓶好正 : 分析化学 (Bunseki Kagaku), 34, 523 (1985). 21) D. G. Coles, R. C. Ragaini, J. M. Ondov, G. L. Fisher, D. Silberman, B. A. Prentice : Environ. Sci..

(9) アナリティカルレポート今井，山本，上村 : 本州日本海沿いの遠隔地における降雪中の無機小球体粒子の組成と長距離輸送. 219. 24) 気象庁 : “防災情報 : アメダス”, ＜http://www. data.jma.go.jp/obd/stats/etrn/index.php＞， (accessed 2015-10-20). 25) 気象庁 : “過去の気象データ観測”, ＜http://www. data.jma.go.jp/obd/stats/etrn/index.php＞， (accessed 2015-10-15).. Technol., 13, 455 (1979). 22) S. H. Lee, K. D. Kim, E. Sakai, M. Daimon : J. Ceram. Soc. Jpn., 111, 11 (2003). 23) NIES-CGER, Meteorological Data Explorer : CGERMETEX trajectory analysis ＜http://db.cger.nies. go.jp/metex/index.jp.html＞，(accessed 2015-1020).. Classification and Long-range Transport of Inorganic Small Spherical Particles in Snow Collected at Remote Area along Japan Sea in Honshu Island, Japan ＊1. 1. 2. Shoji IMAI , Yuhei YAMAMOTO and Takeshi KAMIMURA ＊. E-mail : [email protected]. 1. Division of Chemistry, Institute of Socio-Arts and Sciences, The University of Tokushima, 1-1, Minamijosanjima-cho, Tokushima-shi, Tokushima 770-8502 2 Hitachi High-Technologies Corporation, 3-31, Miyahara 3-chome, Yodogawa-ku, Osaka-shi, Osaka 532-0003 (Received November 3, 2015; Accepted December 29, 2015). In order to investigate the long-range transfer mechanism of inorganic small spherical particles in wet-depositions on mountains and remote areas along the Japan Sea in Honshu Island, Japan in 2014 and 2015, other than the summit of Mt. Kajigamori in Shikoku Island, Japan, the residue was obtained with a 0.45 μm pore-sized filter and a single-particle analysis was carried out for ones below 3 μm by using a Low-Vacuum Tabletop SEM-EDX. Particles were classified in six categories according to their compositions. In this work, it was found that a new category type of distribution patterns of the particles (Al-Si particle) was presented, and proposed that depended on the 24 h back-trajectory in Russia near the coast area of Japan Sea. Relationship between classification and back trajectory of air mass was investigated and discussed. Keywords: long-range transfer; PM2.5; SEM-EDX; snow; small particles..

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